在神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功实现自主快速交会对接后，航天员乘组从返回舱进入轨道舱。按程序完成各项准备后，先后开启节点舱舱门、核心舱舱门，北京时间2021年6月17日18时48分，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱，标志着中国人首次进入自己的空间站。
直播截图
6月23日上午，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平来到北京航天飞行控制中心，同正在天和核心舱执行任务的神舟十二号航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波亲切通话，代表党中央、国务院和中央军委，代表全国各族人民，向他们表示诚挚问候。
7月4日，神舟十二号航天员进行首次空间出舱活动。当天，经过约7小时的出舱活动，神舟十二号航天员乘组密切协同，圆满完成出舱活动期间全部既定任务，航天员刘伯明汤洪波安全返回天和核心舱，标志着我国空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。
这是继2008年神舟七号载人飞行任务后，中国航天员再次实施的空间出舱活动，也是空间站阶段中国航天员的首次空间出舱活动。
此次出舱活动，天地间大力协同、舱内外密切配合，圆满完成了舱外活动相关设备组装、全景相机抬升等任务，首次检验了我国新一代舱外航天服的功能性能，首次检验了航天员与机械臂协同工作的能力及出舱活动相关支持设备的可靠性与安全性，为空间站后续出舱活动的顺利实施奠定了重要基础。
7月4日12时09分，航天员刘伯明、汤洪波协同完成空间站舱外全景相机抬升操作，央视直播截图
8月20日，神舟十二号航天员乘组完成第二次出舱活动。8月20日8时38分，航天员聂海胜成功开启天和核心舱节点舱出舱舱门，截至10时12分，航天员聂海胜、航天员刘伯明身着中国自主研制的新一代“飞天”舱外航天服，已先后从天和核心舱节点舱成功出舱，并已完成在机械臂上安装脚限位器和舱外工作台等工作，后续在机械臂支持下，相互配合开展空间站舱外有关设备安装等作业。其间，在舱内的航天员汤洪波配合支持两名出舱航天员开展舱外操作。
当日14时33分，经过约6小时的出舱活动，神舟十二号航天员乘组密切协同，圆满完成此次出舱活动期间全部既定任务，航天员聂海胜、航天员刘伯明已安全返回天和核心舱，比原计划提前了约1小时，空间站阶段第二次航天员出舱活动取得圆满成功。
这次出舱活动，天地间大力协同、舱内外密切配合，先后完成了舱外扩展泵组安装、全景相机D抬升等任务，全过程顺利圆满，进一步检验了我国新一代舱外航天服的功能性能，检验了航天员与机械臂协同工作的能力及出舱活动相关支持设备的可靠性与安全性。
第二次出舱活动，央视直播截图
8月31日，中国载人航天工程办公室官方发布神舟十二号航天员在轨拍摄的高清大图。
航天员汤洪波 摄
航天员汤洪波 摄
